/**
 * https://leetcode-cn.com/problems/linked-list-cycle-ii
 * 给定一个链表，返回链表开始入环的第一个节点。 如果链表无环，则返回 null。
 *
 * 如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
 *
 * 不允许修改 链表。
 *  * @date 2021-11-15
 *  * @author X.
 *
 * Solution
 * 第一种思路是通过一个set来存储。
 * 如果链表有环，则存在两个节点会指向同一个节点的情况，找到重复节点，则把当前节点返回
 * 空间复杂度O(n), 时间复杂度都是O(n)
 *
 * 官方思路：
 * 快慢指针，没看太明白。明天再分析下
 * 空间复杂度O(1),时间复杂度O(n)
 */
public class DetectCycle142 {
    // 哈希表
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return null;
        }

        ListNode pos = head;
        Set<ListNode> set = new HashSet<>();

        while(head != null) {
            if (set.contains(pos)) {
                return pos;
            } else {
                set.add(pos);
            }
            pos = pos.next;
        }
        return null;
    }

    // 官方解法：快慢指针
    public ListNode detectCycle2(ListNode head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null) {
            slow = slow.next;
            if (fast.next != null) {
                fast = fast.next.next;
            } else {
                return null;
            }
            if (fast == slow) {
                ListNode ptr = head;
                while (ptr != slow) {
                    ptr = ptr.next;
                    slow = slow.next;
                }
                return ptr;
            }
        }
        return null;
    }


    class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int x) {
            val = x;
            next = null;
        }
    }
}
